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Neo_M590?
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硬件设计指南
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有无线，方精彩 Let's enjoy the wireless life!
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版权声明?
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说明?
本指南的使用对象为系统工程师，开发工程师及测试工程师。 由于产品版本升级或其它原因，本手册内容会在不预先通知的情况下进行必要的更新。 除非另有约定，本手册中的所有陈述、信息和建议不构成任何明示或暗示的担保。 深圳市有方科技有限公司为客户提供全方位的技术支持，任何垂询请直接联系您的客户经理 或发送邮件至以下邮箱： Sales@https://www.doczj.com/doc/383926237.html, Support@https://www.doczj.com/doc/383926237.html, 公司网址：https://www.doczj.com/doc/383926237.html,
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目 录?
1. 概述 ...................................................................... 5 2. 外形 ...................................................................... 5 3. 设计框图 .................................................................. 5 4. 特性 ...................................................................... 6 5. 管脚定义 .................................................................. 7 6. 接口设计参考 .............................................................. 7 6.1. 6.1.1. 6.1.2. 6.1.3. 6.1.4. 6.1.5. 6.2. 6.3. 6.4. 6.5. 6.6. 电源及复位接口 ................................................................................................................ 7 电源 .................................................................................................................................... 8 上电时序 .......................................................................................................................... 12 ON/OFF 管脚说明 ............................................................................................................ 13 模块的异常恢复 .............................................................................................................. 14 VCCIO 管脚说明 ............................................................................................................... 15 串口 .................................................................................................................................. 15 SIM 卡接口 ....................................................................................................................... 18 指示灯 .............................................................................................................................. 19 信号连接器和 PCB 封装 .................................................................................................. 20 射频连接器 ...................................................................................................................... 20
7. 装配 ..................................................................... 21 8. M590 插针焊接加工的建议 ................................................... 22 8.1. 8.2. 8.3. PCB 封装建议： ............................................................................................................... 22 手工焊接建议 .................................................................................................................. 22 波峰焊焊接建议 .............................................................................................................. 22
9. 缩略语 ................................................................... 23 10. 附录一 M590 的休眠（低功耗）模式使用说明 .................................. 25
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修 订 记 录?
版本号 V1.0 V1.1 V1.2 V2.0 V2.1 V2.2 初始版本 修订版本，修改管脚 5，6，16 的定义 修订版本，增加 SIM 卡设计补充说明 修订版本， 采用矮插针接口， 增加插针的说明 修订版本，去掉GPRS的低脉冲说明 修订版本，完善客户设计中的问题 更改内容 生效年月 200901 200903 200908 200909 201006 201106
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1. 概述
M590 通信模块是一款 Dual Band 的纯数据 GSM/GPRS 工业无线模块，提供短信、数据 业务等功能，在各种工业和民用领域得到广泛的应用。
2. 外形
表 1 规格 尺寸 重量 M590 外形规格 描述 27.6mm*24.2mm*7.2mm (长*宽*高) 7g
正视图
说明：模块连接方式，DIP 插针式连接式.
3. 设计框图
PA
RF Section?
Baseband Controller?
RAM/FLASH?
Application?Interface?
SIM?
Power Manager?
UART?
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4. 特性
表 2 规格 频段 灵敏度 最大发射功率 瞬间电流 工作电流 待机电流（Idle） 休眠电流（Sleep） 工作温度 工作电压 协议 AT 连接器 短消息 分组数据 电路交换数据 -106dBm EGSM900 Class4(2W) DCS1800 Class1(1W) Max 2A 210mA 25mA 2.5mA -40℃～+80℃ 3.3V～4.5V（推荐值 3.9V ） 兼容 GSM/GPRS Phase2/2+ GSM07.07 扩展指令集 插针式连接 GSC 射频连接 TEXT/PDU 点对点/小区广播 GPRS CLASS 10 编码方式 CS1，CS2，CS3，CS4 支持 CSD 数据业务 支持 USSD M590 主要规格 描述 双频 EGSM900/DCS180，可选 GSM850/1900 或者四频
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5. 管脚定义
表 3 管脚 1 2-3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 注意： 因为模块采用 2.85V 的 IO 电源系统， 所有 IO 口的最高输入限制电压最大不能超过 3.3V， 否则可能损坏模块 IO 口。3.3V 的电源系统下的 IO 口输出电压，由于信号完整性设计等方面 的不完善，IO 口输出电压很有可能因为过冲现象而导致 IO 输出实际上超过了 3.3V，有时甚 至能达到 3.5V，这时的 3.3V IO 信号直接连接模块 2.85V 系统的 IO，很可能就会损坏模块的 IO 管脚。这时需要增加串电阻和并电容等设计措施，请参考本文 6.2 节。 信号名称 GND VBAT GND LIGHT VCCIO RXD TXD DTR RING SIMIO SIMCLK SIMRST SIMVCC GND DCD DSR EMERGOFF ON/OFF GND I/O PWR PWR PWR O O I O I O I/O O O PWR PWR O O I/O I PWR 地 模块主电源输入 地 工作状态指示 2.85V 接口电平输出 模块接收数据 模块发送数据 用户电路就绪 振铃指示 SIM 卡数据 SIM 卡时钟 SIM 卡复位 SIM 卡电源输出 地 数据载波检测 模块就绪 紧急关机 开关机控制 地 暂不支持，0V 输出 暂不支持，2.85V 输出 模块内部上拉到 VCCRTC，外部 不能输入超过 2.0V 的高电平。 低电平开机。更多说明请参见 后面开机、复位说明 IO 参考电平，负载能力<3mA 最大输入电压<3.3V 高电平 2.85V 输出 默认为低电平 高电平 2.85V 输出 需要外部通过上拉电阻上拉到 SIMVCC M590 模块管脚定义 功能描述 备注
6. 接口设计参考
6.1. 电源及复位接口
表 4 管脚 信号名称 I/O 电源及复位接口 功能描述 备注
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Neo_M590 硬件设计指南 1\4\15\20 2-3 6 18 19 GND VBAT VCCIO EMERGOFF ON/OFF PWR PWR O I/O I 地
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模块主电源输入 2.85V 接口电平输出 紧急关机 开关机控制 IO 参考电平，负载能力<3mA 低电平，10uS 低电平，300ms
6.1.1. 电源
电源部分设计要特别注意，它除了给模块的数字信号和模拟信号供电外，还给射频功放 供电，电源部分的参数，比如负载能力、纹波的大小等等，都会直接影响模块的性能和稳定 性。在电源电路中，必须增加一个大容量的铝电解电容或者稍小容量的钽电解电容，提高电 源的瞬间大电流续流能力， 此外在靠近模块的管脚还要增加 0.1uF， 100pF 和 33pF 的滤波电容， 以降低射频干扰的影响。 第 2、3pin 的 VBAT 为模块主电源，电源输入范围为 3.3V-4.5V，推荐值为 3.9V。模块 管脚处输入的瞬间最大电流为 2A，请在靠近模块处放置低阻抗大容量的滤波电容，电容的容 值越大，要求电源输出的最大电流越低；具体数据请见下图：
C1 推荐使用 1000uF 的低阻抗铝电解电容，如果体积受限，可以改用 470uF 的钽电解。 如果是锂电池直接供电，由于锂电池自身的内阻小，瞬间大电流的驱动能力强，C1 可以考虑 用 100uF 的钽电容。 最大电流出现在弱信号下的通话或者数据传输过程中，典型的电流、电压曲线如下图：
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电源设计要保证在运行过程中，瞬间电压不能低于 3.3 V，否则模块会关机保护。 电源部分在 PCB 中走线要远离射频部分，走线宽度要保证 2A 的电流安全通过而且不能 有明显的回路压降。综上，VBAT 主电源走线宽度要求大约为 2mm 左右。电源部分的地平面 尽量完整，且多打地孔。 模块每个数字 IO，包括串口信号、LIGTH，以及 SIM 卡信号，内部都集成有 ESD 过压保护， 或者输入电平钳位电路，具体电路示意见图 1。使用中需要注意：该电路在模块主电源断电、 但 IO 还有信号注入（比如串口接收 3.3V）的情况下，该外加的信号会通过模块内部两个保护 二极管串到 VBATT 和其他 IO 上。见图中红色路径，可能会表现出在 VBAT/VCCIO 上出现 2.3V/2.8V 左右的电压。该情况不会对模块造成损坏，但可能导致模块外部的其它 CPU 的 IO 电流过载，以及影响模块的正常开机。
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图 1
IO 电流反馈到 VBATT 上或其他 IO 上
该问题解决办法：在模块未加电时，请保证单片机和模块的连接都为低电平或者高阻， 比如将单片机的串口发送设置为低电平或者配置为 IO 输入等。 模块的复位信号处理。 22pin 的 EMERGOFF 为模块紧急关机脚， 第 功能类似于 MCU 的 硬件复位信号。最小复位脉冲宽度为 1ms。 VCCRTC 为 RTC 电源， 在 VBATT 高于 2.5V 时，VCCRTC 会持续输出 2.0V 电压， 不管是开机还是关机、休眠。 注意： 模块主电源电压不能超过 4.8V，过压会造成产品损坏，最明显的特征是模块内部电源对 地短路，请对模块主电源做过压保护处理。 如果低温-40°运行出现问题，故障率最高的是电源部分，表现为电源纹波增大，负载能 力降低。如果电源最低点低于或者接近3.3V，则模块会保护自动关机。低温下，电解电容的 活性降低，相对容量下降，ESR增大，滤波作用减弱，建议用低温特性好的电解电容或者高耐 压的，或者增大电容容量，并注意电解电容在低温下的特性变化（容量和阻抗）。另外电源
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如果是DC/DC变化过来的，IC和电感在-40°的特性也会变化很大。所以针对超低温应用设计 时，电源电路更需要谨慎。 禁止使用二极管直接降压来给模块供电；二极管在大电流时压降会显著增大，从而造成 电源极不稳定，致使模块工作不稳定； 在做静电或者浪涌测试时，应保证电源的稳定性，电源输入端和输出端均要考虑EMC抗干 扰设计，避免造成电源毛刺、尖峰，建议适当增加滤波电容以保证电源的稳定性，例如，适 当增加并联10uF或者4.7uF左右的陶瓷电容。另外电源的使能控制端也要避免被干扰，否则也 会造成电源意外开或者关。
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6.1.2. 上电时序
图 2 注意：
模块上电时序图
模块主电源上电不能早于外部 MCU 上电，以防止模块在上电瞬间，MCU 的串口处于不 稳定状态，导致模块进入错误的运行模式。所以请务必在设计中保证 MCU 稳定运行后，再控 制模块上电，尤其要注意电源模块的使能端的上电默认状态。?
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6.1.3. ON/OFF 管脚说明
第 19pin 的 ON/OFF 为输入管脚，可由外部控制模块开机和关机，低电平有效。ON/OFF 模块内部有弱上拉。 开机流程：在模块处于关机时，先将模块的 ON/OFF 管脚拉低，再给模块上电；模块上 电后，ON/OFF 管脚持续拉低 300ms 以上（建议为 500ms，下同），则模块开机（见图 2）。 开机时，模块的串口会自动输出“MODEM STARTUP”提示，同时模块的 LIGHT 会开始 1 秒的闪烁，VCCIO 持续输出 2.85V。 关机流程： 在开机状态下， ON/OFF 为高电平， 若 此时将 ON/OFF 加低电平并持续 300ms， 则模块会进入关机流程， 注销网络， 通常 5 秒左右会完全关机， 此时再将主电源关闭； ON/OFF 若 为低电平，将 ON/OFF 拉高后再置低电平并持续 300ms，模块会进入关机流程，注销网络，通 常 5 秒左右会完全关机， 此后再将主电源关闭。 或使用 AT 指令关机， 具体请参考 AT 指令集。 如果要改变开机电平，可用反相器实现。下面是推荐的 M590E 高电平开机电路：
图 3 M590E 推荐的高开机电路 M590E 的 ON/OFF 低电平有效，通过以上电平变换后，用户控制侧（USER_ON）为高电 平开机。ON/OFF 也可以直接和地短接，这样模块会上电自动开机。 注意： ON/OFF 管脚具备关机和开机功能，注意避免重复触发导致开机或关机混乱。如：用户 希望进行开机时，却给了 2 次 300 ms 的低电平脉冲，导致模块开机后又关机。另外注意若模 块 IO 在开机前有电流反灌时（如图 1 状况， 串口接收为高电平） 可能会影响模块开机时序， ， 此时若模块先上电再用 ON/OFF 开机，有可能会开机失败。所以为了保证模块正常开机，可
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先将 ON/OFF 置于开机电平的状态，再给模块上电，等模块开机后，再释放 ON/OFF 控制管 脚即可。 ON/OFF 管脚的开关机功能是通过模块软件识别的，即软开机和软关机，如模块软件未 正常运行，则可能开/关机不可控。请参考下面的模块异常恢复。
6.1.4. 模块的异常恢复
模块由于运行环境复杂，工作时间长，可能出现死机、假连接等异常问题。出现异常时 如何自动恢复，在模块的应用设计时必须充分考虑。我们推荐两种方式： （1） 模块的主电源可以控制，关闭主电源，待主电源跌落到 3..0V 以下时，再重新上电。 这种方式最彻底、最可靠，无人值守的设备，建议用这种方式。 （2） 控制 EMERGOFF 脚（紧急关机）为低电平 100ms，使模块硬关机，类似于处理器硬 复位。这种方式一般用于电池供电的手持设备，如果这种方式无法恢复，可能需要手 动断电。 在断电或者复位前，不管模块是否有响应，请先执行关机流程，5 秒后再开始上述操作。 因为在硬关机时，如果模块正执行存储器写操作，有可能造成程序损坏。 EMERGOFF 在模块内部上拉到 VCCRTC，外部不能输入高电平，否则可能会导致开机异 常。EMERGOFF 在模块内部的连接示意见图 1。在上电复位时，EMERGOFF 会输出低电平， 脉冲宽度为 22ms 左右。 紧急关机电路设计建议： 1) 对 EMERGOFF 的控制最好为 OC 输出，见图 4。
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Neo_M590 硬件设计指南 图 4 2) 3)
V2.2 EMERGOFF OC 控制（C6、R11 要靠近模块管脚）
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EMERGOFF 的有效紧急关机脉冲宽度最少 1ms。有效低电平不能高于 0.4V。 EMERGOFF 若不用，可以悬空。
6.1.5. VCCIO 管脚说明
第 6pin 的 VCCIO 是模块提供的参考电压，幅值为 2.85V，负载能力为 3mA，建议仅用于 接口电平转换，不作它用。关机后，VCCIO 输出关闭。 另外这个管脚可以用作模块运行的指示：正常运行或者休眠为为高电平，关机时为低电 平。 注意： VCCIO 管脚可配合 LIGHT 管脚来对模块进行是否开机确认，若 VCCIO 管脚有 2.85V 电压输出，且 LIGHT 管脚有高低电平变化，则表示模块已开机。若此时出现串口不通等状况， 应查找外围电路是否正确，比如串口电平变换电路物料是否焊错焊反向；串口滤波电容是否 过大；用示波器来测试串口波形是否正常等。
6.2. 串口
表 5 管脚 16 7 8 9 10 17 信号名称 DCD RXD TXD DTR RING DSR I O I O O I/O O 串口接口 备注 暂不支持 功能描述 数据载波检测 模块接收数据 模块发送数据 用户电路就绪 振铃指示 模块就绪 暂不支持
模块作为 DCE 设备，模块和终端（DTE）设备信号连接如下图：
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V2.2
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图 5
DCE 和 DTE 设备信号连接图
模块串口为 2.85V 的 CMOS 电平信号，最高允许 3.3V 输入，支持 1200，2400，4800， 9600，19200，38400，57600，115200 的波特率，默认速率为 115200bps。 串口通讯设计时，若外部 MCU 主电源为 3.3V，建议串接 200 欧的电阻与模块相连接， 而这个电阻，要靠近信号的输出源端放置，参考下图：
图 6 3.3V MCU 与模块串口通讯推荐电路图 当 MCU 电压为 5V 时，模块接收要进行电平变换(注意，此电平变换电路无法对模块进 行软件升级，使用时请根据需要选择方案)，参考电路如下：
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图 7 5V MCU 与模块串口通讯推荐电路图 图 6、图 7 中 100pF 的滤波电容要靠近模块接收管脚放置，为了提高模块接收的抗干扰 能力，电容不能大于 470PF。 请注意：串口请避免在模块加电瞬间有数据产生，应等模块开机至少 2S 后再给模块发 送数据，目的是为了避免模块进入错误的运行模式。 串口通常用于 AT 指令、数据业务、升级模块软件等。特别提醒：目前不提供 DCD/DSR 功能。 表格 6 数字 IO（不含 SIM 卡）输入/输出特性 IO 输入/输出特性描述 IO 输入/输出特性 低电平输入范围 高电平输入范围 低电平输出范围 高电平输出范围 符号 VIL VIH VOL VOH 2.5 最小值 -0.2 2.0 最大值 0.57 3.3 0.2 2.85 单位 V V V V 负载电流<2mA 条件
DTR 管脚为低功耗控制管脚，若不使用建议悬空。低功耗使用见 AT 指令集。 RING 信号指示： 1) 语音来电：有语音来电时，输出周期为 5s 脉宽为 30ms 的低脉冲。电话接通后，恢
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Neo_M590 硬件设计指南 复成高电平； 2)
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来短信：若短信提示功能打开，在有短信到来时，会产生一个 35ms 脉宽的低脉冲 提示；
注意： DTR 管脚与 RING 管脚若不用，可短接。 串口滤波电容不得大于 470PF，否则会造成串口波形异常，从而导致串口不通；若出现串 口不通的状况，请先将滤波电容去掉来确认串口是否通讯正常；若通讯正常，再确认滤波电 容的大小。滤波电容建议 100~220PF。 串口与 CPU 之间串联的电阻越大，可适配的串口通讯的波特率越低，设计时请注意此电 阻大小。 PCB 走线时， 为避免 TXD 与 RXD 互扰， 请尽量保证 TXD 与 RXD 的并线走线时的间距， 尽量确保走线的中心间距不小于 3 倍线宽，当两线并线走线距离越长，这个间距越重要。或 者将 TXD 与 RXD 用地线隔离且周围用地包围，多打接地过孔。
6.3. SIM 卡接口
表 7 管脚 11 12 13 14 信号名称 SIMIO SIMCLK SIMRST SIMVCC I/O I/O O O PWR SIM 卡接口 备注 模块外部需要接上拉电阻（约 10K）到 SIMVCC 分布电容（含 ESD 保护器件结电容） <100pF 功能描述 SIM 卡数据 SIM 卡时钟 SIM卡复位 SIM卡电源输出
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图 8 SIM 卡接口设计参考Ⅱ 模块支持 3V 和 1.8V 的 SIM 卡，自适应。 第 23pin 的 SIMVCC 是 SIM 卡供电电源，电压 2.85V，负载能力 30mA。只有对 SIM 有 操作时，该电源才有输出。 第 24pin 的 SIMIO，需要外接上拉电阻到 SIMVCC，上拉电阻的大小可以根据 SIM 卡走 线情况选择，一般为 10K。 第 25pin 的 SIMCLK 是 SIM 卡时钟线，一般为 3.25MHz，要求 PCB 布线不能分叉，尽 量短且包地，远离天线和射频部分，该信号上的分布电容（含 ESD 器件的结电容等）不能超 过 100pF。 SIM 卡电路建议在靠近卡座除 SIMVCC 脚用 0.1UF 的电容外，其他管脚并接 27~33pF 的电容（见图 8），该电容要尽量靠近 SIM 卡管脚放置。 注：小的滤波电容主要防止天线距离主板、SIM 卡过近，导致射频辐射相互干扰，造成 不能正常读卡或者天线的接收灵敏度变差，使用短胶棒天线或者内置天线尤其要注意。
6.4. 指示灯
表 8 管脚 5 信号名称 LIGHT I/O O 指示灯接口 功能描述 工作状态指示 备注
模块运行时，指示灯就 1 秒亮、1 秒灭地闪烁，没有插卡或者没有信号也是如此。若改 变 LIGHT 的工作状态指示，请参考 AT 指令集。模块进入休眠模式后，LIGHT 闪烁停止。
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6.5. 信号连接器和 PCB 封装
M590 使用的信号连接是由 DIP 插针构成，管脚间距为 2.54mm。 DIP 插针式连接，推荐的模块 PCB 封装如图 9 所示。
图9
推荐的模块 PCB 封装图（topview）?
6.6. 射频连接器
M590 使用的天线接口为 GSC 射频连接器，外接天线通过射频电缆连接。该连接器是由 Murata 公司提供，器件编码是 MM9329-2700RA1，封装信息如下图所示。
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0目录 0目录 (2) 1概述 (4) 1.1适用范围 (4) 1.2参考标准或资料 (4) 1.3目的 (5) 2PCB设计任务的受理和计划 (5) 2.1PCB设计任务的受理 (5) 2.2理解设计要求并制定设计计划 (6) 3规范内容 (6) 3.1基本术语定义 (6) 3.2PCB板材要求: (7) 3.3元件库制作要求 (8) 3.3.1原理图元件库管理规范： (8) 3.3.2PCB封装库管理规范 (9) 3.4原理图绘制规范 (11) 3.5PCB设计前的准备 (12) 3.5.1创建网络表 (12) 3.5.2创建PCB板 (13) 3.6布局规范 (13) 3.6.1布局操作的基本原则 (13) 3.6.2热设计要求 (14) 3.6.3基本布局具体要求 (16) 3.7布线要求 (24) 3.7.1布线基本要求 (27) 3.7.2安规要求 (30)
3.8丝印要求 (32) 3.9可测试性要求 (33) 3.10PCB成板要求 (34) 3.10.1成板尺寸、外形要求 (34) 3.10.2固定孔、安装孔、过孔要求 (36) 4PCB存档文件 (37)
1概述 1.1 适用范围 本《规范》适用于设计的所有印制电路板（简称PCB）； 规范之前的相关标准、规范的内容如与本规范的规定相抵触的，以本规范为准。 1.2 参考标准或资料 下列标准包含的条文，通过在本标准中引用而构成本标准的条文。在标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨，使用下列标准最新版本的可能性: GB/4588.3—88 《印制电路板设计和使用》 Q/DKBA-Y001-1999《印制电路板CAD工艺设计规范》 《PCB工艺设计规范》 IEC60194 <<印制板设计、制造与组装术语与定义>> （Printed Circuit Board design manufacture and assembly-terms and definitions） IPC—A—600F <<印制板的验收条件>> （Acceptably of printed board） IEC60950 安规标准 GB/T 4677.16-1988 印制板一般检验方法
光纤模块基本知识 光纤模块基本知识 光纤模块只有短波（SX）、长波（LX）和超长波（ZX）之分，没有单模多模之分！只有光纤才分单模多模！ 短波光纤模块：发光口大，传输距离近 长波和超长波光纤模块：发光口小，传输距离远 多模光纤：纤芯直径大，传输距离近 单模光纤：纤芯直径小，传输距离远 短波模块-单模光纤-短波模块：不可行！因为短波模块的发光口大于单模光纤的纤芯直径，部分光信号无法进入光纤 长波模块-多模光纤-长波模块：一般可行，因为长波模块的发光口小于多模光纤的纤芯直径，所有光信号能够进入光纤。但传输距离受多模光纤限制，只有几百米，而且本人见过连通性不稳定甚至连不通的情况！ 长波模块-多模光纤-短波模块：不可行！两端波长必须相同！ 如果传输距离较远，必须选择长波模块-单模光纤-长波模块！ 光纤主要分为两类： 单模光纤(Single-mode Fiber)：一般光纤跳线用黄色表示，接头和保护套为
蓝色；传输距离较长。 多模光纤(Multi-mode Fiber)：一般光纤跳线用橙色表示，也有的用灰色表示，接头和保护套用米色或者黑色；传输距离较短。 光纤使用注意！ 光纤跳线两端的光模块的收发波长必须一致，也就是说光纤的两端必须是相同波长的光模块，简单的区分方法是光模块的颜色要一致。 一般的情况下，短波光模块使用多模光纤（橙色的光纤），长波光模块使用单模光纤（黄色光纤），以保证数据传输的准确性。 光纤在使用中不要过度弯曲和绕环，这样会增加光在传输过程的衰减。光纤跳线使用后一定要用保护套将光纤接头保护起来，灰尘和油污会损害光纤的耦合。 单模多模 1. 光纤是如何工作的？ 通讯用光纤由外覆塑料保护层的细如毛发的玻璃丝组成。玻璃丝实质上由两部分组成：核心直径为9到62.5μm，外覆直径为125μm的低折射率的玻璃材料。虽然按所用的材料及不同的尺寸而分还有一些其它种类的光纤，但这里提到的是最常见的那几种。光在光纤的芯层部分以“全内反射”方式进行传输，也就是指光线进入光纤的一端后，在芯层和包层界
XXX电子有限公司 XXX电子硬件设计规范 V1.2
xxx 电子有限公司发布 1.目的： 为规范硬件设计、保证产品质量和性能、减少各类差错，特制定本规范。 2.适用范围 XXX公司自行研发、设计的各类产品中硬件设计的全过程，各部门涉及到有关内容者均以此规范为依据。 3.文档命名规定 硬件设计中涉及各种文档及图纸，必须严格按规则命名管理。由于XXX公司早期采用的 6.01设计软件不允许文件名超过8个字符，故文件名一直规定为8.3模式。为保持与以前文件 的兼容，本规范仍保留这一限制，但允许必要情况下在文件名后面附加说明性文字。 3.1.原理图 3.1.1.命名规则 原理图文件名形如 xxxxYmna.sch 其中xxxx：为产品型号，由4位阿拉伯数字组成，型号不足4位的前面加0。 Y：为电路板类型，由1位字母组成，目前已定义的各类板的字母见附录1。 m：为文件方案更改序号，表示至少有一个电路模块不同的电路方案序号，不同方案的电路可同时在生产过程中流通，没有互相取代关系。 n：一般为0，有特殊更改时以此数字表示。 a：为文件修改序号，可为0-z，序号大的文件取代序号小的文件。 例如：1801采用SSM339主控芯片的主板原理图最初名为1801M001.SCH，进行电路设计改进后为1801M002.SCH、1801M003.SCH等；改为采用AK1020主控芯片后名为1801M101.SCH，在此基础上的改进版叫1801M102.SCH、1801M103.SCH等。 3.1.2.标题框 原理图标题框中包含如下各项，每一项都必须认真填写： 型号（MODEL）：产品型号，如1801（没有中间的短横线）； 板名（BOARD）：电路板名称，如MAIN BOARD、FRONT BOARD等； 板号（Board No.）：该电路板的编号，如1801100-1、1801110-1等，纯数字表示，见“3.2.2.”； 页名（SHEET）：本页面的名称，如CPU、AUDIO/POWER、NAND/SD等； 页号（No.）：原理图页数及序号，如1 OF 2、2 OF 2等； 版本（REV.）：该文件修改版本，如0.1、0.11、1.0等，正式发行的第一版为V1.0； 日期（DATE）：出图日期，如2009.10.16等，一定要填出图当天日期； 设计（DESIGN）：设计人，由设计人编辑入标题框； 审核（CHECK）：审核人，需手工签字； 批准（APPROVE）：批准人，需手工签字。 3.2.PCB图 3.2.1.命名规则 PCB文件除后缀为.PCB外，文件名主体及各字段的意义与对应的原理图文件完全相同。 注意：PCB图更改后，即便原理图没有变动，也必须更改原理图文件名，使二者始终保持这种对应关系。
光模块基础知识大全、分类及选用 、光模块基本知识 1、定义: 光模块：也就是光收发一体模块。 2、结构: 光收发一体模块由光电子器件、功能电路和光接口等组成，光电子器件包括发射和接收两部分。 发射部分是：输入一定码率的电信号经内部的驱动芯片处理后驱动半导体激光器（LD）或发光二极管（LED发射出相应速率的调制光信号，其内部带有光功率自动控制电路，使输出的光信号功率保持稳定。 接收部分是：一定码率的光信号输入模块后由光探测二极管转换为电信号。 经前置放大器后输出相应码率的电信号，输出的信号一般为P ECL电平。同时在 输入光功率小于一定值后会输出一个告警信号。 3、光模块的参数及意义 光模块有很多很重要的光电技术参数，但对于GBIC和SFP这两种热插拔光 模块而言，选用时最关注的就是下面三个参数: 1）中心波长 单位纳米（nm，目前主要有3种: 850nm（ MM多模，成本低但传输距离短，一般只能传输500M ； 1310nm （SM单模，传输过程中损耗大但色散小，一般用于40KM以内的传
1550nm （SM单模，传输过程中损耗小但色散大，一般用于40KM以上的长 距离传输，最远可以无中继直接传输120KM） 2）传输速率 每秒钟传输数据的比特数（bit ），单位bps。 目前常用的有4种：155Mbps、1.25Gbps、2.5Gbps、10Gbps等。传输速率一般向下兼容，因此155M光模块也称FE （百兆）光模块，1.25G光模块也称GE （千兆）光模块，这是目前光传输设备中应用最多的模块。此外，在光纤存储系统（SAN中它的传输速率有2Gbps 4Gbps和8Gbps 3）传输距离 km 。 光信号无需中继放大可以直接传输的距离，单位千米（也称公里, 光模块一般有以下几种规格：多模550m 单模15km 40km 80km和120km 等等。 除以上3种主要技术参数（波长，速率，距离）外，光模块还有如下几个基本概念，这些概念只需简单了解就行。 a、激光器类别 激光器是光模块中最核心的器件，将电流注入半导体材料中，通过谐振腔的 光子振荡和增益射出激光。目前最常用的激光器有FP和DFB激光器，它们的差 异是半导体材料和谐振腔结构不同，DFB激光器的价格比FP激光器贵很多。传输距离在40KM 以内的光模块一般使用FP激光器；传输距离》40KM的光模块一般使用DFB激光器。 b、损耗和色散 损耗是光在光纤中传输时，由于介质的吸收散射以及泄漏导致的光能量损失, 这部分能量随着传输距离的增加以一定的比率耗散。色散的产生主要是因为不同 波长的电磁波在同一介质中传播时速度不等，从而造成光信号的不同波长成分由于传输距离的累积而在不同的时间到达接收端，导致脉冲展宽，进而无法分辨信
USR-C215 wifi模块硬件设计手册
目录 1. 产品概述 (3) 1.1产品简介 (3) 1.2引脚描述 (3) 1.3尺寸描述 (4) 1.4 开发套件 (5) 2.硬件参考设计 (6) 2.1典型应用硬件连接 (6) 2.2电源接口 (6) 2.3 UART接口 (7) 2.4复位控制和恢复出厂设置控制 (8) 2.5天线 (8) 3.免责声明 (9) 4.更新历史 (9) 附件1：评估板原理图 (9)
1.产品概述 1.1产品简介 USR-C215模块硬件上集成了MAC、基频芯片、射频收发单元、以及功率放大器；内置低功耗运行机制，可以有效实现模块的低功耗运行；支持WiFi协议以及TCP/IP协议，用户仅需简单配置，即可实现UART设备的联网功能。尺寸较小，易于组装在客户产品的硬件单板电路上，且模块可选择内置或外置天线的应用，方便客户多重选择。 1.2引脚描述 下图为USR-C215的引脚对应图： 图1 USR-C215 引脚图
表1 USR-C215模块管脚说明 注：在信号类型中，P表示电源，I表示输入，O表示输出，N表示不可用 管脚名称信号类型说明 1 GND P 电源地 2 VDD P 电源正极，3.3V 3 RELOAD I 拉低1-3秒是启动simplelink配置，3S以上是恢复出厂设置 4 RESET I 模块复位，低电平有效 5 UART_RX I 串口接收引脚 6 UART_TX O 串口发送引脚 7 PWR_SW N 悬空，不可用 8 WPS N 悬空，不可用 9 READY O 模块工作正常指示引脚，低有效，可外接LED 10 nLINK O 模块WiFi连接指示引脚，低有效，可外接LED 1.3尺寸描述 外形尺寸为22.0*13.5mm,误差为±0.2mm.引脚尺寸如图2 图2 外形尺寸图
M6312硬件设计手册 GSM系列 版本：V006 日期：2017-07-20 中移物联网有限公司 https://www.doczj.com/doc/383926237.html,
V0012016-12-13 张乐原始版本 V0022017-03-27 张乐修改RI引脚描述 V0032017-04-01张乐修改EMERG_OFF引脚定义 V0042017-4-14 张乐修改EMERG_OFF参考设计 V0052017-4-20 贾灿增加包装说明 V0062017-7-20 张乐修改固件升级说明，更新SIM卡切换说明
2.2功能框图 (9) 2.3评估板 (10) 3应用接口 .................................................................. - 11 - 3.1管脚描述 (11) 3.2工作模式 (15) 3.3电源供电 (16)
5电气性能，可靠性 .......................................................... - 31 - 5.1绝对最大值 (31) 5.2工作温度 (32) 5.3电源额定值 (32) 5.4耗流 (33)
图 9 按键紧急关机电路................................................... - 20 - 图 10 串口三线制连接方式示意图.......................................... - 22 - 图 11 串口流控连接方式示意图............................................ - 23 - 图 12 固件升级连线图.................................................... - 23 - 图 13 调试串口连接图.................................................... - 24 - 图 14 3.3V电平转换电路................................................. - 24 - 图 15 5V 电平转换电路................................................... - 25 - 图 16 RS232 电平转换电路................................................ - 25 - 图 17 NETLIGHT参考电路................................................ - 27 - 图 18 STATUS 参考电路.................................................. - 28 -
光模块基础知识大全、分类及选用 一、光模块基本知识 1、定义： 光模块：也就是光收发一体模块。 2、结构： 光收发一体模块由光电子器件、功能电路和光接口等组成，光电子器件包括发射和接收两部分。 发射部分是：输入一定码率的电信号经内部的驱动芯片处理后驱动半导体激光器（LD）或发光二极管（LED）发射出相应速率的调制光信号，其内部带有光功率自动控制电路，使输出的光信号功率保持稳定。 接收部分是：一定码率的光信号输入模块后由光探测二极管转换为电信号。经前置放大器后输出相应码率的电信号，输出的信号一般为PECL电平。同时在输入光功率小于一定值后会输出一个告警信号。 3、光模块的参数及意义 光模块有很多很重要的光电技术参数，但对于GBIC和SFP这两种热插拔光模块而言，选用时最关注的就是下面三个参数： 1）中心波长 单位纳米（nm），目前主要有3种： 850nm（MM，多模，成本低但传输距离短，一般只能传输500M）； 1310nm (SM，单模，传输过程中损耗大但色散小，一般用于40KM以内的传输)；
1550nm (SM，单模，传输过程中损耗小但色散大，一般用于40KM以上的长距离传输，最远可以无中继直接传输120KM)； 2）传输速率 每秒钟传输数据的比特数（bit），单位bps。 目前常用的有4种: 155Mbps、1.25Gbps、2.5Gbps、10Gbps等。传输速率 一般向下兼容，因此155M 光模块也称FE（百兆）光模块，1.25G光模块也称GE （千兆）光模块，这是目前光传输设备中应用最多的模块。此外，在光纤存储系统（SAN）中它的传输速率有2Gbps、4Gbps和8Gbps。 3）传输距离 光信号无需中继放大可以直接传输的距离，单位千米（也称公里，km）。 光模块一般有以下几种规格：多模550m，单模15km、40km、80km和120km 等等。 除以上3种主要技术参数（波长，速率，距离）外，光模块还有如下几个基本概念，这些概念只需简单了解就行。 a、激光器类别 激光器是光模块中最核心的器件，将电流注入半导体材料中，通过谐振腔的光子振荡和增益射出激光。目前最常用的激光器有FP和DFB激光器，它们的差异是半导体材料和谐振腔结构不同，DFB激光器的价格比FP激光器贵很多。传 输距离在40KM以内的光模块一般使用FP激光器；传输距离≥40KM的光模块一 般使用DFB激光器。 b、损耗和色散 损耗是光在光纤中传输时，由于介质的吸收散射以及泄漏导致的光能量损失，这部分能量随着传输距离的增加以一定的比率耗散。色散的产生主要是因为不同
Neo_M590E 硬件设计指南
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Neo_M590E 硬件设计指南
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Neo_M590E 硬件设计指南
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目
1. 2. 3. 4. 5. 6. 6.1. 6.1.1. 6.1.2. 6.1.3. 6.1.4. 6.1.5. 6.1.6. 6.2. 6.3. 6.4. 6.5. 6.6. 7. 8.
录
概述 .................................................................... 5 外形 .................................................................... 5 设计框图 ................................................................ 5 特性 .................................................................... 6 管脚定义 ................................................................ 7 接口设计参考 ............................................................ 7 电源及复位接口 .........................................................................................................7 电源.........................................................................................................................8 上电时序 .................................................................................................................9 ON/OFF 管脚说明 ..................................................................................................9 EMERGOFF 管脚说明...........................................................................................11 VCCIO 管脚说明..................................................................................................12 模块开机、关机及复位 .........................................................................................12 串口 ..........................................................................................................................13 SIM 卡接口................................................................................................................14 指示灯 ......................................................................................................................15 信号连接器和 PCB 封装 ............................................................................................15 射频连接器...............................................................................................................16 装配 ................................................................... 16 缩略语 ................................................................. 17
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硬件电路板设计规范 制定此《规范》的目的和出发点是为了培养硬件开发人员严谨、务实的工作作风和严肃、认真的工作态度，增强硬件开发人员的责任感和使命感，提高工作效率和开发成功率，保证产品质量。 1、深入理解设计需求，从需求中整理出电路功能模块和性能指标要求； 2、根据功能和性能需求制定总体设计方案，对CPU等主芯片进行选型，CPU 选型有以下几点要求： 1）容易采购，性价比高； 2）容易开发：体现在硬件调试工具种类多，参考设计多，软件资源丰富，成功案例多； 3）可扩展性好； 3、针对已经选定的CPU芯片，选择一个与我们需求比较接近的成功参考设计。 一般CPU生产商或他们的合作方都会对每款CPU芯片做若干开发板进行验证，厂家最后公开给用户的参考设计图虽说不是产品级的东西，也应该是经过严格验证的，否则也会影响到他们的芯片推广应用，纵然参考设计的外围电路有可推敲的地方，CPU本身的管脚连接使用方法也绝对是值得我们信赖的，当然如果万一出现多个参考设计某些管脚连接方式不同，可以细读CPU芯片手册和勘误表，或者找厂商确认；另外在设计之前，最好我们能外借或者购买一块选定的参考板进
行软件验证，如果没问题那么硬件参考设计也是可以信赖的；但要注意一点，现在很多CPU都有若干种启动模式，我们要选一种最适合的启动模式，或者做成兼容设计； 4、根据需求对外设功能模块进行元器件选型，元器件选型应该遵守以下原则： 1）普遍性原则：所选的元器件要被广泛使用验证过的尽量少使用冷、偏芯片，减少风险； 2）高性价比原则：在功能、性能、使用率都相近的情况下，尽量选择价格比较好的元器件，减少成本； 3）采购方便原则：尽量选择容易买到，供货周期短的元器件； 4）持续发展原则：尽量选择在可预见的时间内不会停产的元器件； 5）可替代原则：尽量选择pin to pin兼容种类比较多的元器件； 6）向上兼容原则：尽量选择以前老产品用过的元器件； 7）资源节约原则：尽量用上元器件的全部功能和管脚； 5、对选定的CPU参考设计原理图外围电路进行修改，修改时对于每个功能模块都要找至少3个相同外围芯片的成功参考设计，如果找到的参考设计连接方法都是完全一样的，那么基本可以放心参照设计，但即使只有一个参考设计与其他的不一样，也不能简单地少数服从多数，而是要细读芯片数据手册，深入理解那些管脚含义，多方讨论，联系芯片厂技术支持，最终确定科学、正确的连接方式，如果仍有疑义，可以做兼容设计；当然，如果所采用的成功参考设计已经是
M5310硬件设计手册 NB-IoT系列 版本：V1.2 日期：2017-09-30 中移物联网有限公司 https://www.doczj.com/doc/383926237.html,
关于文档修订记录
目录 关于文档 (1) 目录 (2) 图片索引 (4) 表格索引 (4) 1引言 (6) 1.1安全须知 (6) 2综述 (7) 2.1主要性能 (7) 2.2功能框图 (8) 3应用接口 (8) 3.1管脚描述 (9) 3.2工作模式 (11) 3.3电源供电 (12) 3.3.1.模块电源供电接口 (12) 3.3.2.减少电压跌落 (12) 3.3.3.供电参考电路 (13) 3.4开机 (13) 3.5关机 (14) 3.6复位模块 (14) 3.7SWD接口 (15) 3.8串口 (16) 3.8.1主串口 (17) 3.8.2调试串口 (18) 3.8.3串口应用 (18) 3.9SIM IC (19) 3.10ADC数模转换 (21) 3.11网络状态指示 (21) 4天线接口 (22) 4.1射频参考电路 (22) 4.2RF输出功率 (23) 4.3RF接收灵敏度 (23)
4.4工作频率 (23) 4.5天线要求 (23) 4.6推荐RF焊接方式 (24) 5电气性能，可靠性 (24) 5.1绝对最大值 (24) 5.2工作温度 (24) 5.3耗流 (25) 6机械尺寸 (25) 6.1模块机械尺寸 (26) 6.2模块俯视图 (27) 6.3模块底视图 (27) 7存储和生产 (28) 7.1存储 (28) 7.2生产焊接 (28) 7.3包装 (29) 附录A参考文档及术语缩写 (30) 3
AC109N 硬件设计指南
珠海市杰理科技有限公司
版本：V1.4 日期：2013.01.14
目 录
1. 2. 版本信息 ................................................................................................................................................. 1 引脚定义 ................................................................................................................................................. 1 2.1 引脚分配 ..................................................................................................................................... 1 2.2 引脚描述 ..................................................................................................................................... 5 电气特性 ................................................................................................................................................. 8 3.1 LDO 电压、电流特性 ................................................................................................................ 8 3.2 I/O 输入、输出高低逻辑特性 ................................................................................................... 8 3.3 I/O 输出能力、上下拉电阻特性 ............................................................................................... 8 硬件设计说明 ......................................................................................................................................... 9 4.1 AC109N OTP 版 Boombox 设计说明 ....................................................................................... 9 设计特殊说明（★此章节为重点章节，须识记） ........................................................................... 10 5.1 AC109N 特殊说明 ................................................................................................................... 10 5.1.1 IO 特性 .......................................................................................................................... 10 5.1.2 LCD 驱动 ...................................................................................................................... 10 5.2 DAC 音频电路设计.................................................................................................................. 10 5.3 AMUX 设计 .............................................................................................................................. 11 5.4 SD 卡电源设计 ......................................................................................................................... 11 5.5 USB 电源设计 .......................................................................................................................... 11 5.6 GND 和 AGND......................................................................................................................... 11 PCB 布局和 Layout 注意事项 ............................................................................................................. 12 6.1 晶振走线要求 ........................................................................................................................... 12 6.2 FM 走线和铺地处理 ................................................................................................................ 12 6.3 音频信号走线要求 ................................................................................................................... 13 引脚封装 ............................................................................................................................................... 14 7.1 LQFP64-10*10mm 封装图 ....................................................................................................... 14 7.2 LQFP48-7*7mm 封装图 ........................................................................................................... 15 7.3 SOP28 封装图........................................................................................................................... 15 7.4 SSOP24 封装图 ........................................................................................................................ 16 7.5 SOP16 封装图........................................................................................................................... 16 附录 ....................................................................................................................................................... 17 8.1 附录 1：P00 和 P01 挂高速晶振电路 ..................................................................................... 17
3.
4. 5.
6.
7.
8.
I 本文中所有信息归珠海市杰理科技有限公司所有，未经授权，不得外传。
Application Report SPRAAS1B–August2011 Hardware Design Guidelines for TMS320F28xx and TMS320F28xxx DSCs Pradeep Shinde ABSTRACT TMS320F28xx and F28xxx digital signal controllers(DSCs)include multiple complex peripherals running at fairly high-clock frequencies.They are commonly connected to low level analog signals using an onboard analog-to-digital converter(ADC).This application report is organized as a guide for system level hardware design,parts selection,and schematics design to board layout and helps in avoiding those hardware errors that become costly and time consuming when detected during the system level-debugging phase of the project,using the prototype of the custom board of the project.The issues related to clock generation,JTAG,power supply,interfacing of peripherals with special attention to analog inputs to ADC,general-purpose input/output(GPIO)connections,testing and debug,electromagnetic interference(EMI)and electromagnetic compatibility(EMC)considerations,etc.,are discussed.Each section explains signal routing and layout tips. Contents 1Introduction (2) 2Typical System and Challenges (2) 3Handling of Different Hardware Building Blocks (4) 4Schematics and Board Layout Design (23) 5EMI/EMC and ESD Considerations (27) 6Conclusion (29) 7References (30) List of Figures 1Typical TMS320F28xx/28xxx System (3) 2Options for Clock Input (4) 3Typical Crystal Circuit (5) 4Connecting External Oscillator to F280x/F28xxx (6) 5XRS Connection With Watchdog Module (7) 6JTAG Header to Interface Target to a Scan Controller (8) 7JTAG Pin Connections(for a single F28x based system) (9) 8Emulator Connections for Multiprocessor System (10) 9Emulator Daisy-Chain Connections (10) 10ADC Pin Connections for TMS320F28xxx (12) 11Analog Input Impedance Model(F28xxx) (13) 12Typical Buffer/Driver Circuit for ADCIN (13) 13F281x ADC External Reference Schematics (15) 14Typical CAN Transceiver Schematic (17) 15Typical RS-232Transceiver Schematic (17) 16Separate Digital and Analog Supplies (19) 17Suggested Crystal Oscillator Layout (24) C2000,Code Composer Studio are trademarks of Texas Instruments. eZdsp is a trademark of Spectrum Digital,Inc. All other trademarks are the property of their respective owners.